解:1 荷载计算: (1) 风荷载。
风压设计值 57w=1.4µsµzw0=1.4×0.9×1.0×0.45=0.kN/m2
每片柱间支撑柱顶风荷载节点反力为:
11
R=×w×挡风面积=×0.57×13×30=55.58kN/m2
44(2) 吊车纵向水平制动力T
按计算跨间两台吊车同时作用,一台吊车一侧有两个制动轮计算,则单片柱间支撑所受吊车纵向水平制动力T为:
T=0.1∑Pmax=0.1×1.4×2×2×9.8×29.6=162.44 kN
图1 柱间支撑设计简图
2 柱间支撑构件内力计算
柱间支撑桁架内力分析如图1(b)所示。假设交叉斜杆只能受拉,当如图示纵向力的方向时,虚线的斜杆退出工作不受力。将1、2、···7诸点都看
作是铰。
N
R2−3
55.58×62+42R
===66.80kN cosθ6
N
R
4−5
R55.58×62+4.52===69.48kN cosα6
N
T
4−5
T162.44×62+4.52===203.05kN cosα6
N6−7=N4−5
N5R−6=−R=−55.58kN (压杆)
TN5−6=−T=−162.44kN (压杆)
3 截面设计
(1) 上部柱间支撑斜杆2-3。
采用单角钢、单片支撑,截面如图1(c)所示。几何长度l=7.211m。
l7.211
平面内计算长度 lo===3.606m
22上部柱间支撑按拉杆设计,容许长细比 [λ]=400 需要平行于斜平面回转半径 iv≥
360.6
=0.90cm 400
平面外计算长度 lo=l=7.211m 需要角钢肢边的回转半径 ix≥需要角钢的净截面积为
721.1
=1.80cm 400
N2R−366.80×103
An===3.66cm2
2
0.85f0.85×215×10
式中0.85是单面连接单角钢强度设计值折减系数。
选用1L63×6,A=7.29cm2,iv=1.24cm>0.90cm,ix=1.93cm>1.80cm。 杆件与节点板以角焊缝焊接,安装螺栓在节点范围以内,不需扣除螺栓孔,
An=A=7.29cm2,大于需要的An=3.66cm2,满足要求。 (2) 下部柱间支撑斜杆4-5(6-7)
采用两角钢双片支撑,截面如图1(d)所示。假设N4R−5由外侧的支撑分肢
T承受,N4−5由吊车梁侧的支撑分肢承受。双片支撑两分肢间用缀条或缀板相
连,以增强侧向刚度。
吊车梁侧支撑需要的净截面积为
TN4203.05×1032 −5
An≥==9.44cm
f215×102
外侧支撑需要的净截面积为
N4R−569.48×1032
An≥==3.23cm
f215×102
因两支撑分肢间有缀件相连,实际上已构成一个组合构件,故以上计算
中强度设计值未考虑折减系数0.85。两分肢选用相同截面,各为1L90×8,
A=13.94cm2,iv=1.87cm,ix=2.76cm。
两片支撑斜杆(拉杆)之间用缀条相连,以增强平面外的刚度,这样验算支撑斜杆的长细比将由平面内控制:
l7.500
平面内计算长度 lo===3.750m
22
平面内回转半径 76ix=2.cm
375.0
=135.9<[λ]=300 满足要求 2.76
(3) 下部柱间支撑横杆5-6(中心受压) λx=容许长细比 [λ]=150 需要平面内回转半径 ix≥
600
=4cm 150
T
内力 N5−6=N5R−6+N5−6=−55.58−162.44=−218.02kN
根据需要的ix≥4cm,选用两角钢组合截面如图1(d)所示,为2L140×90×10,长肢下伸,A=44.52cm2,ix=4.47cm。 验算支撑横杆的稳定性(平面内控制)
λx=
lo600
==134.2<[λ]=150 ix4.47
由b类截面查得 ϕ=0.369,
N218.02×103
==132.71N/mm2 215 因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容